中性束注入器离子源测试台可编程逻辑控制系统

 为实现对离子源测试台系统现场设备的实时监控,设计了一套基于现场总线（Profibus）通讯协议的可编程逻辑控制器（PLC）系统。根据综合测试台测控要求确定PLC系统硬件配置,组建单主站Profibus-DP网络实现高速分布式I/O系统。该系统实时监测现场设备状态并与中性束注入总控实时交换数据,协调控制现场设备按序稳定运行。全图形化的人机操作界面实现了系统运行的可视化操作,数据的实时存储和显示为物理操作人员提供了实验分析依据。整个系统控制稳定可靠,重复性好,兼容性及扩展能力强。     

水、热、气、电四表合一数据采集系统的研究与应用

目前居民在用的水表、热表、气表、和电表四种表计虽然在抄表付费流程上相似,但由于分属不同部门管理,无法形成资源共享,既浪费工作量又给居民带来不便;文章论述了四表合一的技术构架,提出了从主站,通信信道,现场设备3个方面对现有系统进行升级的方法;首先,介绍了协议转换器的主要设计原理和用电信息采集设备—集中器的上下行通讯协议的改进方法,并且扩展协议转换器多种下行通讯方式以匹配市场上水表、热表、气表通讯方式多样化的现状,在用电信息采集系统平台上增加协议转换器及升级现有集中器程序,通过现场简单布线快速经济的实现四表合一数据采集;按此方案布局的四表合一采集试点,项目建设简洁、迅速,抄表运行稳定,一次性采集成功率在95%以上。     

软包装材料生产线的智能工厂实现模式及技术

摘要：目的 基于软包印刷企业提高生产线自动化水平和降低用人依赖度的技术进步需求,研究以MES中控和WMS为核心的软包装智能工厂涉及的软件框架、通讯、集中监控、物料驱动流程等方面的关键技术。方法 基于现场以太网及本地、局域网WCF接口及云端Azure ServiceBus通信,将生产设备、MES、WMS、QR、ERP及云服务进行集成,形成协同工作模式,重点对设备远程集中双显双控和物料自动管理及运送等功能及技术进行研究。结果 针对典型的软包材料凹印和复合生产线,应用通讯、生产流程和物料流程的相关技术形成了相应的智能工厂系统。结论 该系统通过工业网络将MES、WMS、PLC、云服务等连接起来,形成新形态的设备集中监控网络和物料供应系统,为软包装生产企业智能工厂实施提供了关键技术和典型案例。     

中性束注入器离子源测试台可编程逻辑控制系统

为实现对离子源测试台系统现场设备的实时监控,设计了一套基于现场总线（Profibus）通讯协议的可编程逻辑控制器（PLC）系统。根据综合测试台测控要求确定PLC系统硬件配置,组建单主站Profibus-DP网络实现高速分布式I/O系统。该系统实时监测现场设备状态并与中性束注入总控实时交换数据,协调控制现场设备按序稳定运行。全图形化的人机操作界面实现了系统运行的可视化操作,数据的实时存储和显示为物理操作人员提供了实验分析依据。整个系统控制稳定可靠,重复性好,兼容性及扩展能力强。     

零延时RS485模块在列车车载防火检测系统中的应用研究

随着高速列车技术的飞跃发展,车载设备之间的通讯信息、列车的故障检测和诊断信息、车内视频监控信息等信息数据的剧增,对信息承载媒介和通讯接口设备在可靠性和实时性方面提出了更高的要求;通过对RS485模块的研究设计了一种零延时RS485模块,应用于以太网主从式结构的列车车载防火检测系统中,达到实时、高效、安全可靠的设计目的;使用Multisim软件对零延时电路进行仿真验证,结果表明该设计的零延时RS485模块具有可靠的实时性。     

面向MES的生产线数据采集系统的研究

为满足生产管理与在线监测的需要,设计并实现了一个面向MES的生产线数据采集系统;该系统采用了一种基于PROFIBUS-DP和OPC技术的数据采集方法,实现了现场采集数据的高速及稳定的传输,保证了不同设备之间良好的兼容性;用户可以通过OPC客户端完成对生产线状态的远程监控,当采集到的参数超过设定的阀值时,系统可以自动报警并做出相对应的处理;经过试验表明,该系统各项性能良好,已经实现MES底层硬件和软件的深度融合,在生产线监控方面有着很重要的应用价值。     

双路热动力试验台集散控制系统设计与实现

自行设计了基于串行总线结构的双路热动力试验台集散控制系统 ,采用RS -4 2 2协议进行管理站与现场控制台的分布式智能仪表的远距离通讯和控制。管理站还设计了一套独立的高精度的数据采集系统 ,它由IEEE -4 88接口与管理站计算机通讯 ,管理站计算机以此为标准修正智能仪表及协调现场控制台控制。实现了对温度、压力、流量等的集散控制。     

多段电容式锅炉液位测量系统设计

由于传统的锅炉汽包水位测量多采用差压式水位计、云母水位计等方法,测量过程中存在汽水分界面不明显,需要温度、压力补偿及投入麻烦等缺陷,为解决上述问题,提出了一种基于电容数字转换技术专用芯片Pcap01的智能多段式液位测量系统,并且应用HART通讯单元访问传感器的测量过程参数、设备组态、校准等信息。对多段电容式液位测量系统的总体方案、传感器设计、电容测量电路、HART通讯电路的设计进行了详细论述,同时设计了HART通讯软件和液位测量采集软件。对所设计的多段电容式锅炉液位测量系统经过试验表明,该液位计精度高、操作简单方便,解决了传统液位测量的缺陷,可以满足实际现场要求。     

ITER GIS实验平台控制系统

介绍了以GE PLC为控制核心的分布式送气实验平台控制和测量系统的设计与实现。系统采用了工业以太网、CAN总线、RS485等多种通讯技术,实现了对ITER GIS设备的安全运行控制、远程操作控制及各设备运行状态的实时监测。     

基于STM32的低功耗智能定位阀控制器设计

针对工业控制中传统阀门定位器稳定性差、定位精度低、抗干扰能力差、智能化程度低等缺点,以及我国自主研发生产高精度阀门定位器上的不足。设计了以ARM Cortex-M3 内核处理器作为核心控制器的低功耗智能定位阀控制系统。设计中采用优化的PID控制算法,并采用齐格勒-尼克尔斯法则,自整定PID参数。通过二线制HART 协议实现与外界设备通讯。实践证明自整定PID参数能够更好的适应各种控制现场,控制系统能够稳定、快速的运行实现了阀门位置的精确定位和本安低功耗设计的要求。     

基于PLC的常规加注模拟训练设备控制系统的设计与实现

根据常规加注模拟训练设备实际的控制要求,设计了以PLC作为核心控制器的训练设备控制系统,概述了该系统的硬件设计,详细介绍了基于集成开发环境的软件设计;经过实验室测试和现场联调,该系统实现了多种加注工艺流程、数据实时监测、手/自动控制、故障分析及处理、参数设置与储存等功能,不仅能够满足训练设备所有的控制要求,还具备强大的远程控制能力和人机交互能力,有良好的可靠性和实时性。     

基于多元通讯集中控制器的LED植物促生长智能照明控制系统

LED可以高效地释放特定波长的光线,促进植物光合作用;然而市场上较多采用的植物生长灯缺乏系统化的控制,订制成本高,可靠性和灵活性低;为了解决这些问题,开发了一套LED植物促生长智能照明控制系统;该系统采用集中分布式的架构,拓展了可控制的地域范围和优化了系统的响应能力;特别是系统采用了多元通讯模式,巧妙地融合了多种数据传输方式,其中包括多种远程通讯和局域网络通讯,极大地提高了控制系统的灵活性和可靠性;在该模式下,控制设备中嵌入了可配置的优先级列表,集中控制器实时检测并动态地选择高优先级且连接状态良好的通讯方式;在局域无线组网通讯中,提出了一套具有自愈和自维护功能的系统组网策略,极大地提高了下行网络的稳定程度;最后搭建了实验平台,测试了相关功能,试验结果良好;该控制系统具有高可靠性和高灵活性的特点,适应多种农业现场状况,拥有良好的市场潜力。     

基于TCP/IP协议的测控系统的开发

为实现复杂工业现场下的设备测试,本文介绍了一种基于TCP/IP协议的测控系统,该系统采用客户机/服务器模型。测控系统的中央控制计算机与子测控系统的下位机间为“一对多”通讯,中央控制计算机作为服务器,子测控系统的下位机作为客户机;子测控系统的上位机与下位机之间采用“一对一”网络通讯,子测控系统的下位机作为服务器,上位机作为客户机。中央控制计算机采用LabView开发,子测控系统的上位机与下位机采用Visual C+ 6.0开发。最终实现了测控系统的TCP/IP通讯,完成了复杂工业现场下的测试工作。     

油井远程监控系统采集层设备RTM的设计与实现

所设计的油井远程监控系统采用三层架构,分别为数据采集层、数据传输层和数据处理层。文章详细介绍了采集层设备RTM(Remote Terminal Measurement)主要功能模块的硬件设计与软件开发。RTM采用ARM处理器STM32F103作为核心控制器,通过485通信与传输层设备RTU(Remote Terminal Unit)相连,可完成油井油压、油温等生产参数的自动采集、抽油机皮带轮转速的实时检测以及油井启停的远程控制等功能,具有兼容性好、易拓展和适用范围广等特点。所设计的系统已在油田现场部署应用,不仅可以降低工人劳动强度,提高工作效率,而且可及时发现油井的异常情况并及时采取措施,保障了油井生产安全运行。     

基于FPGA技术的加速器切束控制系统设计

针对加速器驱动次临界系统(ADS)中强流质子直线加速器,即ADS注入器Ⅱ,设计了采用现场可编程门阵列(FPGA)切束技术的加速器快保护控制系统。当系统检测到束流异常故障信号时能快速切断束流,并上传故障信息,方便故障排查和后期数据分析。该控制器基于FPGA设计,可实现光纤通信、串口通信、逻辑电平信号输出等功能。其中,光纤通信功能用于控制斩波器电源快速切断束流;串口通信用于实时传输设备状态信息;逻辑电平信号输出用于控制继电器产生开关量信号去远程控制保护设备,以防止运行设备的损害。通过现场运行测试,切束响应时间在10 s之内,达到安全设计要求。     

50+5kW双系统液冷源控制单元设计

设计了基于PLC控制器+触摸屏的双系统液冷源电气控制单元,通过一套控制单元采集两个液冷系统的温度、湿度、压力、流量等传感器数据,实现了对两个系统多样化智能自动控制,节省了成本。对关键控制对象进行了热备份和轮询设计,实现故障不停机自动切换,提高了设备可靠性。通过采集的温度和湿度计算出露点温度,解决了设备凝露问题,具有远程通讯和故障自诊断功能,实现无人值守。     

基于ARM+PFGA的PLC系统通讯设计

为提高PLC系统功能模块间通讯协议的通用性和可扩展性,对自主研制的ARM+FPGA构架小型PLC进行了通讯设计;在分析各类通讯数据的特点、实时性及可靠性要求的前提下,对CAN协议的应用层进行了扩展,采用数据单元法组织通讯数据,并对不同类型的数据定义了不同的数据单元格式,从而制定出了一种CAN扩展协议;另外,提出了以主机为中心的通讯模式,规定了通讯流程,确保了PLC主机执行程序的可靠性;经对通讯可靠性、通讯流量及编解码速度等测试表明,该协议通用性好,编解码效率高,达到了数据可靠传输的目的,提高了PLC系统的性能。     

基于μC/OS-II水下异物打捞机器人控制系统的设计

核电站日常运行或大修期间进行水下作业时,普遍存在检测不直观、异物无意跌落等问题,对堆芯回路及燃料组件造成影响,导致大修周期变短、时间变长、资源耗费严重;针对这些问题,该文提出了一种基于μC/OS-II嵌入式操作系统的核用水下异物打捞机器人的设计方法;硬件上将各功能节点模块化,采用RS485总线通讯方式,便于系统扩展及维护;软件上将μC/OS-II嵌入式操作系统移植于微处理器中,实现了系统的实时性,同时增强了系统的鲁棒性和冗余性;现场水下试验证明,该打捞机器人具有较强的可靠性,同时也验证了该设计方法的可行性和有效性。     

ITER中子通量监测控制系统建模与设计

根据中子诊断系统测量和控制的需求分析,在Enterprise Architect平台上建立了中子通量监测系统的设计模型。按照ITER制定的仪器控制系统框架,基于用例以及延伸出的系统需求和用户需求,进行了包括信号调理、运行控制、测量计算等功能的详细分析。通过功能映射设计出等离子放电、设备维护检修以及系统验收测试等工作模式下的自动运行流程,完成了符合ITER控制、数据采集及通讯规范的软硬件架构以及与ITER中央控制系统集成的初步设计方案。     

EAST极向场电源本地控制器软件设计与实现

本地控制器是EAST (Experimental Advanced Super—conducting Tokamak)极向场电源控制系统重要的子系统,实现对12套电源系统的实时控制,设备状态监控以及系统保护。本地控制器采用主从结构的实时控制软件架构,共享内存实现内部数据传输,脉冲式消息传递触发进程执行;通过现场总线、硬件板卡、反射内存网络等与现场设备和主控制器进行数据传输;通过数字移相板卡实现对整流器的环流、四象限等运行控制。经实验测试,该设计运行稳定,能满足极向场电源控制系统对本地控制器的实时性可靠性的需求。